3 Разработка конструкции телетеста

3.1 Предварительная разработка конструкции устройства

Для выбора рациональной компоновки блока используют три параметра [2. стр. 4]:

1. приведенная площадь наружной поверхности;

2. коэффициент приведенных площадей;

3. коэффициент заполнения объема.

3.1.1 Объемно-компоновочный расчет

Для определения объема печатной платы ПП найдем ее размеры. На основании таблицы 2 определяем общую площадь, занимаемую ЭРЭ, на печатной плате:

S= n*S_i = 3026 мм². (1)

где i – количество ЭРЭ, устанавливаемых на ПП.

С учетом рекомендуемого значения коэффициента заполнения площади ПП для бытовой РЭА, равного 0,6, получим значение площади ПП:

S_ПП =S/0.6 = 3026/0.6 = 5043 мм². (2)

Определим объем занимаемый ПП:

V_ПП= S_ППh_э=504322= 110900 мм³. (3)

Рассмотрено несколько вариантов соотношения сторон ПП и был выбран следующий: 150*75 мм по ГОСТ10317-79.

3.1.2 Сравнение вариантов компоновки блоков

Полный объем первого (рисунок 1, а) и второго (рисунок 1, б) вариантов:

V₁=А₁*В₁*h₁=160*75*22 = 2.64*10⁵ мм³; (4)

V₂= А₁*В₁*h₁=150*85*22 = 2.805*10⁵ мм³; (5)

Площади поверхностей вариантов компоновки блока:

S₁ =2(А₁В₁+В₁Н₁+А₁Н₁)=3.43410⁴ мм²; (6)

S₂ =2(А₁В₁+В₁Н₁+А₁Н₁)=3.58410⁴ мм²; (7)

1) Приведенная площадь наружной поверхности [2. стр. 4]:

S_пр1=S₁/V₁=3,434*10⁴/2.6410⁵ = 0,13 мм^-1; (8)

S_пр2=S₂/V₂=3.584*10⁴/2.80510⁵ = 0,128 мм ^-1 ; (9)

2) Коэффициент приведенных площадей [2. стр. 4]:

К_пр=S_пр/S_{пр. ш.}, (10)

где S_{пр. ш} - приведенная площадь шара:

₍₁₁₎

где d – диаметр шара, мм.

Для блока, выполненного в виде шара, диаметр равен максимальной стороне блока, выполненного в форме прямоугольного параллелепипеда, т. е. Для первого варианта d₁=155 мм, а для второго d₂=135. Тогда,

S_{пр. ш1} = 6/160 = 0,038 м^-1, (12)

S_{пр. ш1} = 6/150 = 0,04 м^-1, (13)

Таким образом, коэффициент приведенных площадей, равен:

- коэффициент приведенных площадей первого блока

К_{пр 1} = 0,13/ 0,038 = 3.421 мм^-1; (14)

- коэффициент приведенных площадей второго блока

К_{пр 2} = 0,128/ 0,04 = 3.2 мм^-1; (15)

Так как отношение коэффициент приведенных площадей первого и второго блоков больше 1:

(16)

то второй блок более оптимальный по площади наружной поверхности.

3) Коэффициент заполнения объема.

Определим объем, занимаемый аппаратурой:

• печатная плата Vпп = 150*75*22 = 247500 мм²; (17)

• переключатели Vпр = 15*12*10 = 1800 мм² (18)